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无氢沃尔夫-拉叶星:具有包层膨胀结构与自转的氦星

太阳与恒星天体物理 2023-06-28 v1 星系天体物理

摘要

观测表明,无氢沃尔夫-拉叶(WR)星的有效温度明显低于标准模型,这意味着观测到的无氢WR星的半径比标准模型估计的大数倍。无氢WR星在铁不透明度峰区因辐射光度接近爱丁顿光度而引起的包层膨胀结构(EIS)可能是解决无氢WR星半径问题的关键。我们尝试用氦星解释在银河系(MW)和大麦哲伦云(LMC)中观测到的无氢WR星。使用恒星天体物理实验模块(Modules for Experiments in Stellar Astrophysics)代码,我们计算了有和没有MLT++方案的氦星演化,并讨论了它们对EIS的影响。我们使用新的质量损失率公式和三种不同的相对自转速度计算了氦星的演化,并将我们的结果与赫罗图上的观测进行了比较。MW和LMC中低光度(log(L/L)5.2(L/L_{\odot})\leq5.2)的无氢WR星可以用低质量氦星的氦巨星阶段解释,WC星中高的XCX_{C}XOX_{O}只能通过快速自转的低质量氦星演化得到。具有EIS的大质量氦星可以解释MW中光度超过105.7L10^{5.7} L_{\odot}、有效温度高于104.710^{4.7} K的无氢WR星,也可以解释LMC中位于氦零龄主序右侧的无氢WR星。具有EIS的大质量星在演化末期成为WO星,其较短的寿命占比与观测到的WO星数目较少相一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.05897,
  title  = {Hydrogen-free Wolf-Rayet stars: Helium stars with envelope-inflation structure and rotation},
  author = {Xizhen Lu and Chunhua Zhu and Helei Liu and Sufen Guo and Jinlong Yu and Guoliang Lü},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05897},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 7 figures 1 tables, Accepted to A&A